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工程热力学课后习题及答案第六版(完整版)

工程热力学课后习题及答案第六版(完整版)

2-2.已知N2的M=28,求(1)N2的气体常数;(2)标准状态下

p2 pg2 B

T1 t1 273 T2 t2 273

压入的CO2的质量

(2) (3) (4)

N2

的比容和密度;(3)

p 0.1MPa,t 500℃时的摩尔容积Mv。

解:(1)N2的气体常数

m m1 m2

m=12.02kg

vp2p1

( ) RT2T1

(5)

将(1)、(2)、(3)、(4)代入(5)式得

R

R08314

=296.9J/(kg K) M28

2-5当外界为标准状态时,一鼓风机每小时可送300 m3的空气,如外界的温度增高到27℃,大气压降低到99.3kPa,而鼓风机每小时的送风量仍为300 m3,问鼓风机送风量的质量改变多少? 解:同上题

(2)标准状态下N2的比容和密度

v

RT296.9 2733

=0.8m/kg p10132513=1.25kg/m v

m m1 m2

=41.97kg

(3)

vp2p130099.3101.325( ) ( ) 1000RT2T1287300273

p 0.1MPa,t 500℃时的摩尔容积

2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa的空气3 m3,充入容积8.5 m3的储气罐内。设开始时罐内的温度和压力与外界相同,问

Mv

RT

Mv =0

p

=64.27m

3

/kmol

在多长时间内空气压缩机才能将气罐的表压力提高到0.7MPa?设充气过程中气罐内温度不变。 解:热力系:储气罐。 使用理想气体状态方程。 第一种解法:

首先求终态时需要充入的空气质量

2-3.把CO2压送到容积3m3的储气罐里,起始表压力

终了表压力pg2 0.3Mpa,pg1 30kPa,

温度由t1=45℃增加到t2=70℃。试求被压入的CO2的质量。当地大气压B=101.325 kPa。 解:热力系:储气罐。 应用理想气体状态方程。

压送前储气罐中CO2的质量

p2v27 105 8.5

m2 kg

RT2287 288

压缩机每分钟充入空气量

m1

p1v1

RT1p2v2

RT2

pv1 105 3m kg

RT287 288

所需时间

压送后储气罐中CO2的质量

t

m2

m2

19.83min m

第二种解法

将空气充入储气罐中,实际上就是等温情况下把初压为0.1MPa一定量的空气压缩为0.7MPa的空气;

(1)

或者说0.7MPa、8.5 m3的空气在0.1MPa下占体积为多少的问题。 根据等温状态方程

根据题意

容积体积不变;R=188.9

p1 pg1 B

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